DE102005034908A1 - Hermetisches Dichtungssystem - Google Patents

Hermetisches Dichtungssystem Download PDF

Info

Publication number
DE102005034908A1
DE102005034908A1 DE102005034908A DE102005034908A DE102005034908A1 DE 102005034908 A1 DE102005034908 A1 DE 102005034908A1 DE 102005034908 A DE102005034908 A DE 102005034908A DE 102005034908 A DE102005034908 A DE 102005034908A DE 102005034908 A1 DE102005034908 A1 DE 102005034908A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
seals
sealing system
ionic liquid
piston rod
liquids
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005034908A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Adler
Georg Siebert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Priority to DE102005034908A priority Critical patent/DE102005034908A1/de
Priority to US11/996,827 priority patent/US20080230998A1/en
Priority to PCT/EP2006/006519 priority patent/WO2007012383A1/de
Priority to JP2008523162A priority patent/JP2009503385A/ja
Priority to EP06762400A priority patent/EP1907732A1/de
Publication of DE102005034908A1 publication Critical patent/DE102005034908A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/002Sealings comprising at least two sealings in succession
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile, insbesondere für einen in einem Zylinderraum bewegbaren Kolben oder eine Kolbenstange, aufweisend zwei oder mehr bewegte Dichtungen. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist zwischen wenigstens zwei der bewegten Dichtungen (A, B, C) eine ionische Flüssigkeit (F) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile, insbesondere für einen in einem Zylinderraum bewegbaren Kolben oder eine Kolbenstange, aufweisend zwei oder mehr bewegte Dichtungen.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Arbeitsmaschine beliebiger Art.
  • Gattungsgemäße Dichtungssysteme werden beispielsweise bei Wasserstoff-Verdichtern als hermetische Abdichtung der Kolbenstange verwendet.
  • Unter dem Begriff "Bewegte Dichtung" seien nachfolgend alle dem Fachmann bekannten Dichtungen zu verstehen, wie sie beispielsweise bei Kolben, Kolbenstangen, etc. zur Anwendung kommen.
  • Alle bisher bekannten Dichtungen unterliegen einem mehr oder weniger großen Verschleiß. Dies hat zur Folge, dass die Dichtungen in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden müssen. Oftmals erfordert der Austausch einer Dichtung eine zeitintensive, komplizierte und damit auch teure Wartungsarbeiten. Verbrauchte Dichtungen können bisher nur entsorgt, nicht jedoch aufbereitet werden.
  • Die 1 zeigt in einer schematisierten, seitlichen Schnittdarstellung eine Kolbenstangendurchführung Z, wie sie beispielsweise bei Wasserstoff-Verdichtern erforderlich ist. Diese Kolbenstangendurchführung Z dient der Führung einer Kolbenstange K. Hierbei befinde sich der Gasraum des Verdichters oberhalb der Kolbenstange K und der Verdichter-Außenraum unterhalb. Dargestellt ist ferner ein zum Stand der Technik zählendes Dichtungssystem, bestehend aus drei, in der Kolbenstangendurchführung Z angeordneten Dichtungen A, B und C, wobei als Dichtungen A, B und C alle bekannten Dichtungstypen in beliebiger Kombination zum Einsatz kommen können.
  • Mittels der ersten Dichtung A wird eine Abdichtung zu dem Gasraum, der sich oberhalb des Kolbens K befindet, sichergestellt. Wird diese Dichtung A undicht und gelangt gasförmiges Medium in den Raum zwischen den Dichtungen A und B, wird das gasförmige Medium über die Leitung 1 aus diesem Raum entfernt und der Saugseite des Verdichters zugeführt. Wird auch die zweite Dichtung B undicht und tritt das gasförmige Medium in den Zwischenraum zwischen der zweiten und der dritten Dichtung B bzw. C ein, so kann das gasförmige Medium über die Leitung 2 aus diesem Zwischenraum abgezogen und einem Kaminsystem zugeführt werden. Ein derartiges Kaminsystem ist immer dann vorzusehen, wenn ein Gasaustritt in die Verdichterumgebung – beispielsweise um zu verhindern, dass es zur Bildung eines explosiven Gasgemisches kommt – vermieden werden soll bzw. muss.
  • Mittels der dritten Sicherung C wird verhindert, dass das zu verdichtende Medium aus dem Verdichtungsraum ausströmen kann. Da keine der drei vorgenannten Dichtungen auf Dauer vollkommen (gas)dicht ist, kann ein Ausströmen und damit Verlust von verdichtetem Medium nicht verhindert werden.
  • Kommt ein wie in der 1 dargestelltes Dichtungssystem beispielsweise bei einem Wasserstoff-Verdichter zur Anwendung, müssen bisher explosionsgeschützte und dadurch kostenintensivere Betriebsmittel und Bauteile verwendet werden, da um den Verdichter herum jederzeit die Gefahr des Austritts von Wasserstoff besteht.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Dichtungssystem für zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile, insbesondere für einen in einem Zylinderraum bewegbaren Kolben oder eine Kolbenstange, anzugeben, das die vorgenannten Nachteile verweigert und eine sichere und hermetische Dichtungsmöglichkeit schafft.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Dichtungssystem vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen wenigstens zwei der bewegten Dichtungen eine ionische Flüssigkeit angeordnet ist.
  • Hierbei sind die bewegten Dichtungen, zwischen denen die ionische Flüssigkeit angeordnet ist, entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems vorzugsweise als Öldichtungen, Gasdichtungen oder Kombinationen von Öl- und Gasdichtungen ausgebildet.
  • Sofern zwei oder mehr bewegte Dichtungen vorgesehen sind, kann eine ionische Flüssigkeit angeordnet sein a) ausschließlich zwischen zwei benachbarten Dichtungen, b) zwischen allen Dichtungen oder c) – vier oder mehr Dichtungen vorausgesetzt – zwischen mehreren benachbarten Dichtungen, wobei jedoch flüssigkeitsfreie Dichtungszwischenräume verbleiben.
  • Ionische Flüssigkeiten sind niederschmelzende, organische Salze mit Schmelzpunkten zwischen 100 und –90°C, wobei die meisten der bekannten ionischen Flüssigkeiten bereits bei Raumtemperatur in flüssiger Form vorliegen. Im Gegensatz zu herkömmlichen, molekularen Flüssigkeiten sind ionische Flüssigkeiten zur Gänze ionisch und zeigen deshalb neue und ungewöhnliche Eigenschaften. Ionische Flüssigkeiten sind durch die Variation der Struktur von Anion und/oder Kation sowie durch die Variation von deren Kombinationen in ihren Eigenschaften an gegebene technische Problemstellungen vergleichsweise gut anpassbar. Aus diesem Grund werden sie oftmals auch als so genannte "Designer Solvents" bezeichnet. Bei herkömmlichen, molekularen Flüssigkeiten ist hingegen lediglich eine Variation der Struktur möglich.
  • Im Gegensatz zu konventionellen, molekularen Flüssigkeiten haben ionische Flüssigkeiten darüber hinaus den Vorteil, dass sie keinen messbaren Dampfdruck besitzen. Dies bedeutet, dass sie – solange ihre Zersetzungstemperatur nicht erreicht wird – selbst im Hochvakuum nicht in geringsten Spuren verdampfen. Daraus resultieren die Eigenschaften Unbrennbarkeit und Umweltfreundlichkeit, da ionische Flüssigkeiten folglich nicht in die Atmosphäre gelangen können.
  • Wie bereits erwähnt, liegen die Schmelzpunkte bekannter ionischer Flüssigkeiten definitionsgemäß unterhalb von 100°C. Der so genannte Liquidus-Bereich – dies ist der Bereich zwischen Schmelzpunkt und thermischer Zersetzung – beträgt im Regelfall 400 °C oder mehr.
  • Darüber hinaus weisen ionische Flüssigkeiten eine hohe thermische Stabilität auf. Oftmals liegen ihre Zersetzungspunkte oberhalb von 400 °C. Die Dichte und das Mischungsverhalten mit anderen Flüssigkeiten können bei ionischen Flüssigkeiten durch die Wahl der Ionen beeinflusst bzw. eingestellt werden. Ionische Flüssigkeiten haben des Weiteren den Vorteil, dass sie elektrisch leitend sind und dadurch elektrische Aufladungen – die ein Gefahrenpotential darstellen – verhindern können.
  • Ionische Flüssigkeiten besitzen den Vorteil, dass ihre vollständige Abtrennung aus dem verdichteten Medium mit einem vergleichsweise geringen apparativen Aufwand möglich ist.
  • Eine Verschleppung der ionischen Flüssigkeit durch das verdichtete Medium ist nunmehr nicht mehr möglich, da ionische Flüssigkeiten – wie vorstehend erwähnt – keinen Dampfdruck aufweisen.
  • Des Weiteren ist bei der Verwendung einer ionischen Flüssigkeit als Dichtungsmedium sichergestellt, dass sich das zu verdichtende bzw. verdichtete Medium in der ionischen Flüssigkeit nicht löst.
  • Die gattungsgemäße Arbeitsmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein erfindungsgemäßes Dichtungssystem aufweist.
  • Das erfindungsgemäße Dichtungssystem sowie weitere Ausgestaltungen desselben seien nachfolgend anhand des in der 2 dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
  • Ebenso wie die 1 zeigt auch die 2 eine seitliche, schematisierte Schnittdarstellung durch eine Kolbenstangendurchführung Z, wie sie beispielsweise bei Wasserstoff-Kryoverdichtern erforderlich ist. Wiederum ist ein Dichtungssystem, bestehend aus drei Dichtungen A, B und C, vorgesehen, wobei als Dichtungen A, B und C alle bekannten Dichtungstypen in beliebiger Kombination zum Einsatz kommen können.
  • Erfindungsgemäß ist in dem Zwischenraum zwischen den Dichtungen B und C eine ionische Flüssigkeit F als (zusätzliches) Dichtungsmedium angeordnet.
  • Mittels dieser ionischen Flüssigkeit wird nunmehr eine absolut zuverlässige und langlebige Dichtungsbarriere geschaffen, die keinem bzw. nahezu keinem Verschleiß unterliegt. Selbst dann, wenn die bewegten Dichtungen B und C bereits so undicht geworden sind, dass sie gasförmige Medien passieren lassen, sind sie für die ionische Flüssigkeit F noch ausreichend dicht.
  • Die Gefahr des Gasaustrittes bzw. die damit verbundenen Probleme werden mittels des erfindungsgemäßen Dichtungssystemes wesentlich reduziert.
  • Während – wie auch bei der in der 1 dargestellten Ausführung – weiterhin gasförmiges Medium über die Leitung 1 aus dem Zwischenraum zwischen den Dichtungen A und B entfernt und der Saugseite des Verdichters zugeführt wird, kann auf das in der 1 beschriebene Kaminsystem und damit auf die mit dem Zwischenraum zwischen den Dichtungen B und C verbundene Leitung 2 verzichtet werden.
  • Wie bereits erwähnt, ist es ausreichend, wenn die ionische Flüssigkeit F zwischen zwei sog. Öldichtungen B und C angeordnet ist. Öldichtungen sind wesentlich wartungsärmer und langlebiger als herkömmliche Dichtungen, wie sie für die Abdichtung eines in einem Zylinderraum bewegbaren Kolbens verwendet werden.
  • Die Verwendung einer ionischen Flüssigkeit als Dichtungsmedium hat darüber hinaus den Vorteil, dass ein einfaches Detektieren eines Lecks ermöglicht wird, da ionische Flüssigkeiten sichtbar sind. Hilfsmittel, wie Lecksuchsprays, Gasdetektoren, etc., sind daher nicht mehr erforderlich.
  • Die Erfindung schafft somit ein Dichtungssystem für zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile, insbesondere für einen in einem Zylinderraum bewegbaren Kolben oder eine Kolbenstange, aufweisend zwei oder mehr bewegte Dichtungen, das verglichen mit herkömmlichen Dichtungssystemen wesentlich wartungsärmer und langlebiger ist.
  • Von Vorteil ist insbesondere, dass selbst dann, wenn die verwendeten Dichtungen bereits gasundicht werden sollten, ein Austritt der ionischen Flüssigkeit zunächst nicht erfolgt. Selbst dann, wenn ein Austritt der ionischen Flüssigkeit erfolgt, ist dies unkritisch, da das erfindungsgemäße Dichtungssystem erst bei einem vollständigen Verlust der ionischen Flüssigkeit undicht wird.
  • Es sei nochmals betont, dass das erfindungsgemäße Dichtungssystem nicht nur bei Kolbenstangendurchführungen, wie sie in den 1 und 2 dargestellt sind, zur Anwendung kommen kann, sondern grundsätzlich immer dann, wenn es gilt, ein Dichtungssystem für zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile zu schaffen.

Claims (3)

  1. Dichtungssystem für zwei relativ zueinander bewegbare Bauteile, insbesondere für einen in einem Zylinderraum bewegbaren Kolben oder eine Kolbenstange, aufweisend zwei oder mehr bewegte Dichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens zwei der bewegten Dichtungen (A, B, C) eine ionische Flüssigkeit (F) angeordnet ist.
  2. Dichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegten Dichtungen (A, B, C), zwischen denen die ionische Flüssigkeit (F) angeordnet ist, als Öldichtungen, Gasdichtungen oder Kombinationen von Öl- und Gasdichtungen ausgebildet sind.
  3. Arbeitsmaschine beliebiger Art, insbesondere Verdichter, aufweisend wenigstens ein Dichtungssystem gemäß der Ansprüche 1 oder 2.
DE102005034908A 2005-07-26 2005-07-26 Hermetisches Dichtungssystem Withdrawn DE102005034908A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005034908A DE102005034908A1 (de) 2005-07-26 2005-07-26 Hermetisches Dichtungssystem
US11/996,827 US20080230998A1 (en) 2005-07-26 2006-07-04 Hermetic Sealing System
PCT/EP2006/006519 WO2007012383A1 (de) 2005-07-26 2006-07-04 Hermetisches dichtungssystem
JP2008523162A JP2009503385A (ja) 2005-07-26 2006-07-04 ハーメチックシール構造
EP06762400A EP1907732A1 (de) 2005-07-26 2006-07-04 Hermetisches dichtungssystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005034908A DE102005034908A1 (de) 2005-07-26 2005-07-26 Hermetisches Dichtungssystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005034908A1 true DE102005034908A1 (de) 2007-02-01

Family

ID=37122080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005034908A Withdrawn DE102005034908A1 (de) 2005-07-26 2005-07-26 Hermetisches Dichtungssystem

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080230998A1 (de)
EP (1) EP1907732A1 (de)
JP (1) JP2009503385A (de)
DE (1) DE102005034908A1 (de)
WO (1) WO2007012383A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010079227A1 (de) 2009-01-12 2010-07-15 Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh Dichtanordnung zur abdichtung einer kolbenstange eines kolbenkompressors
EP2273161A1 (de) 2009-07-07 2011-01-12 Carl Freudenberg KG Dichtung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5274952B2 (ja) * 2008-09-18 2013-08-28 日本電子株式会社 真空シール方法及び真空装置
GB201600904D0 (en) * 2016-01-18 2016-03-02 Linde Ag Apparatus and method for compressing evaporated gas

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4093239A (en) * 1976-01-21 1978-06-06 Nippon Piston Ring Co., Ltd. Piston rod sealing arrangement for a stirling engine
JPS54177453U (de) * 1978-06-05 1979-12-14
US4485628A (en) * 1982-12-06 1984-12-04 Dedger Jones High temperature engine and seal
DE10316418A1 (de) * 2003-04-10 2004-10-21 Basf Ag Verwendung einer ionischen Flüssigkeit
JP2005147329A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Ntn Corp 風力発電機用軸受装置
DE102005003115A1 (de) * 2005-01-21 2006-08-10 Basf Ag Verfahren zur Abdichtung rotierender Wellen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010079227A1 (de) 2009-01-12 2010-07-15 Hoerbiger Kompressortechnik Holding Gmbh Dichtanordnung zur abdichtung einer kolbenstange eines kolbenkompressors
EP2273161A1 (de) 2009-07-07 2011-01-12 Carl Freudenberg KG Dichtung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007012383A1 (de) 2007-02-01
JP2009503385A (ja) 2009-01-29
EP1907732A1 (de) 2008-04-09
US20080230998A1 (en) 2008-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2862262B1 (de) Kühlmantel mit einem dichtmittel
DE69005221T2 (de) Gasfeder, Verfahren zum Füllen der Gasfeder mit komprimiertem Gas und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
DE102005034908A1 (de) Hermetisches Dichtungssystem
DE102013226107A1 (de) Werkzeugmaschine
DE10308420A1 (de) Testgaslecksuchgerät
DE69103499T2 (de) Hochleistungsleckdetektor mit drei Molekularfiltern.
DE102007019222B3 (de) Filteranlage mit Rückspüleinrichtung
DE10156205A1 (de) Testgaslecksuchgerät
EP2935887B1 (de) Pumpstand zum pumpen leichter gase sowie verwendung des pumpstandes
DE2902169A1 (de) Regen- und spritzwassergeschuetztes gehaeuse zur aufnahme von elektrischen geraeten
EP1688205B1 (de) Vorrichtung zum Kühlen von Schweisskappen
DE2403360A1 (de) Leckpruefverfahren
DE29601262U1 (de) Vorrichtung zum Dosieren von Gas
DE102016118728B4 (de) Abdichtvorrichtung, Kompressor mit einer Abdichtvorrichtung und Verfahren zum Abdichten einer Kolbenstange
DE3247320A1 (de) Rohrtrenner mit schutz gegen verunreinigung
DE1750053B2 (de) Doppelrohrbruchsicherheitsventil
DE4024487C2 (de) Druckregler für Druckluftbeschaffungsanlagen von insbesondere Kraftfahrzeugen
EP0649505B1 (de) Wellendichtung
DE102012107497A1 (de) Beobachtungseinrichtung für eine Vakuumvorrichtung
DE102007036117B4 (de) Verbrauchszähler für Flüssigkeiten
DE102005026916A1 (de) Verdichter und Verfahren zum Schmieren und/oder Kühlen eines Verdichters
DE19936170A1 (de) Kühlluftleitung an einer Flug-Gasturbine
DE4122451C1 (en) Stuffing box for toxic gas compressor - includes seals and flushing gas chambers with flushing gas connection tangential to piston rod
DE102008046551B4 (de) Verfahren zur Prüfung der Dichheit eines Kühlkanals bei einem Gussbauteil, insbesondere eines Zylinderkopfes oder eines Motorblocks einer Verbrennungskraftmaschine
DE102022101481A1 (de) Verfahren, Vorrichtung, Verwendung und Anlage zur Gasdichteüberwachung

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: LINDE AG, 80807 MUENCHEN, DE

R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination

Effective date: 20120727